东南大学电工电子实验中心 实 验 报 告 课程名称: 数字逻辑电路实验 第 五 次实验 实验名称: 时序逻辑电路设计 院 (系): 电气工程 专 业:电气工程及自动化 姓 名: 学 号: 实 验 室: 104 实验时间:2013 年 12 月 13 日 评定成绩: 审阅教师: 一、 实验目的 1. 掌握时序逻辑电路的一般设计过程; 2. 掌握时序逻辑电路的时延分析方法,了解时序电路对时钟信号相关参数的基本要求; 3. 掌握时序逻辑电路的基本调试方法; 4. 熟练使用示波器和逻辑分析仪观察波形图,并会使用逻辑分析仪做状态分析。 二、 实验原理 1. 时序逻辑电路的特点(与组合电路的区别): ——具有记忆功能,任一时刻的输出信号不仅取决于当时的输出信号,而且还取决于电路原来的值,或者说还与以前的输入有关。 2. 时序逻辑电路的基本单元——触发器(本实验中只用到 D 触发器) 触发器实现状态机(流水灯中用到) 3. 时序电路中的时钟 1) 同步和异步(一般都是同步,但实现一些任意模的计数器时要异步控制时钟端) 2) 时钟产生电路(电容的充放电):在内容3 中的32768Hz的方波信号需要自己通过电路产生,就是用到此原理。 4. 常用时序功能块 1) 计数器(74161) a) 任意进制的同步计数器:异步清零;同步置零;同步置数;级联 b) 序列发生器 ——通过与组合逻辑电路配合实现(计数器不必考虑自启动) 2) 移位寄存器(74194) a) 计数器(一定注意能否 自启动) b) 序列发生器(还是要注意分析能否 自启动) 三 、 实验内容 1. 广 告 流水灯 a. 实验要求 用触发器、组合函 数器件 和门 电路设计一个 广 告 流水灯,该 流水等 由 8 个 LED 组成 ,工作 时始 终 为 1 暗 7 亮 ,且这 一个 暗 灯循 环 右 移。 ① 写 出设计过程,画 出设计的逻辑电路图,按 图搭 接 电路。 ② 将 单脉 冲 加 到系 统 时钟端,静 态验证 实验电路。 ③ 将 TTL 连 续 脉 冲 信号加 到系 统 时钟端,用示波器和逻辑分析仪观察并记录 时钟脉 冲CLK、触发器的输出端 Q2、Q1、Q0 和8 个 LED 上 的波形。 b. 实验数据 ① 设计电路。 1) 问 题 分析 流水灯的1 暗 7 亮 对应 8 个 状态,故 可 采 用3 个 触发器实现;而且题 目要求输出 8个 信号控制 8 个 灯的亮 暗 ,故 可 以把 3 个 触发器的输...